ALKOHOL. Struktur, Tatanama dan Sintesis Alkohol

ALKOHOL

Struktur, Tatanama dan Sintesis

Alkohol

Struktur, Tatanama dan Sintesis

Alkohol

3

Struktur Alkohol

• Gugus fungsional : Hidroksil (-OH)

4

Klasifikasi Alkohol

• Alkohol Primer (1o_{) : Gugus –OH}

terikat pada atom C yang mengikat 1 atom C lain.

• Alkohol Sekunder (2o_{) : Gugus –OH}

terikat pada atom C yang mengikat 2 atom C lain.

• Alkohol Tersier (3o_{) : Gugus –OH}

terikat pada atom C yang mengikat 3 atom C lain.

• Alkohol Aromatis (fenol): Gugus-OH terikat pada cincin benzena.

C H H H₃C OH C CH₃ H H₃C OH C CH₃ CH₃ H₃C OH OH

5

Membedakan alkohol 1

o

, 2

o

dan 3

o

C H H H₃C OH C CH₃ H H₃C OH C CH₃ CH₃ H₃C OH [ O ] [ O ] [ O ] C H H₃C O C OH H₃C O [ O ] C CH₃ H₃C O TIDAK BEREAKSI [ O ] TIDAK BEREAKSI

6

Kelompokan Senyawa Alkohol Berikut

CH₃ CH CH₃ CH₂OH CH3 C CH₃ CH₃ OH OH CH₃ CH OH CH₂CH₃

7

Tatanama IUPAC

• Cari rantai karbon terpanjang yang mengikat gugus –OH, sebagai nama utama.

• Nama utama seperti alkana dengan mengganti akhiran “a” dengan “ol”. • Pemberian nomor dimulai dari ujung

yang paling dekat dengan gugus OH. • Sebutkan semua nama dan nomor

8

Contoh Senyawa Alkohol

CH₃ CH CH₃ CH₂OH CH₃ C CH₃ CH₃ OH CH₃ CH OH CH₂CH₃ 2-metil-1-propanol 2-metilpropan-1-ol 2-metil-2-propanol 2-metilpropan-2-ol 2-butanol butan-2-ol OH Br _CH 3 3-bromo-3-metilsikloheksanol 3-bromo-3-metilsiklohexan-1-ol =>

9

Prioritas Nama Senyawa Organik

• Asam Karboksilat • Ester • Aldehid • Keton • Alkohol • Amina • Alkena • Alkuna • Alkana • Eter • Halida

10

Contoh : Alkohol Tak Jenuh

• Gugus –OH mempunyai prioritas yang lebih besar, pemberian nomor dari ujung paling dekat dengan gugus –OH.

• Menggunakan nama alkena atau alkuna.

4-penten-2-ol

pent-4-en-2-ol

=>

CH

₂

CHCH

₂

CHCH

₃

11

Contoh pada senyawa asam

• Gugus –OH sebagai Substituen dan diberi

nama hidroksi

CH

₂

CH

₂

CH

₂

COOH

OH

12

Nama umum / Tripial

• Alkohol dapat diberi nama sebagai alkl alkohol. • Umumnya dipakai pada gugus alkil yang kecil. Contohnya : CH₃ CH CH₃ CH₂OH CH₃ CH OH CH₂CH₃

13

Penamaan Diol

• Nomor letak gugus – OH ditambah akhiran

“diol”

HO

OH

heksana-1,6- diol

14

Penamaan Glikol

• 1,2 diol (visinal diol) disebut glikol.

• Umumnya penamaan glikol menggunakan nama alkena.

CH

₂

CH

₂

OH OH

CH

₂

CH

₂

CH

₃

OH OH

etana-1,2- diol 1,2-etanadiol Etilen glikol propana-1,2- diol 1,2-propanadiol Propilen glikol

15

Contoh Senyawa Alkohol

Benzil alkohol Fenil metanol Allil alkohol 2-propen-1-ol Tersier-butil alkohol 2-metil-2-propanol Etilen glikol 1,2-etanadiol Gliserol 1,2,3-propanatriol

16

Penamaan Fenol

• Gugus – OH diasumsikan pada atom C nomor 1. • Untuk penamaan tripial Fenol tersubsitusi 2 gugus,

menggunakan ortho- untuk 1,2; meta- untuk 1,3; dan para- untuk 1,4.

OH Cl 3-klorofenol m-klorofenol OH H₃C 4-metilfenol p-metilfenol p-kresol

17

Penamaan Fenol

3-metilfenol m-metilfenol m-kresol 2,4-dinotrofenol

18

Berikan nama sesuai penamaan

IUPAC :

OH OH OH H₃C CH₃ OH HO

19

Gambarkan strukturnya :

• 2-Etil-2-buten-1-ol

• 1-sikloheksena-1-ol

20

Sifat Fisik senyawa Alkohol

• Pada umumnya titik didih alkohol lebih

tinggi dari alkana yang mempunyai jumlah

atom C sama. (Adanya Ikatan Hidrogen)

• Semakin banyak jumlah atom C, titik didihnya semakin tinggi

• Berat jenis alkohol lebih tinggi daripada alkana, tetapi lebih rendah daripada air.

21

Titik Didih

Etanol, Mr. : 46 Td : 78oC Dimetil eter, Mr : 46 Td : -25oC Propana, Mr : 44 Td. : - 42oC

22

23

Kelarutan dalam Air

Kelarutan menurun dengan meningkatnya ukuran gugus alkil

24

Keasaman Alkohol

Alkohol bersifat asam dapat membentuk Alkoksida atau alkoholat.

•Reaksi Metanol atau etanol denga logam natrium •Reaksi Tersier-butil alkohol dengan logam kalium

25

Pembentukan Alkoksida

dari alkohol

• Alkohol dapat diubah menjadi alkoksi

menggunakan basa kuat seperti natrium

hidrida (NaH), Natrium amida (NaNH₂₎,

26 CH₃OH + NaH CH₃CH₂OH + NaNH₂ CH₃CHCH₃ OH + CH₃Li OH + CH₃MgBr CH₃ C CH₃ CH₃ OH + 2 K Methanol Ethanol Isopropyl alcohol Cyclohexanol tert-Butyl alcohol

27

Pembentukan ion fenoksida

atau Ion fenolat

Fenol bereaksi dengan ion hdroksida membentuk ion fenoksida

O H

+ O H

O

28

Metanol

• “Alkohol Kayu”

• Diproduksi pada industri dari sintesis gas • Solven yang biasa dipakai dapal industri • Sebagai bahan bakar

– Apinya dapat dimatikan dengan air. – Rating Angka oktannya tinggi

– Emisinya rendah, tetapi kandungan energinya rendah

29

Etanol

• Hasil Fermentasi dari gula atau karbohidrat dengan mikroorganisme.

• Hasil fermentasi : alkohol 12-15%, kemudian sel ragi mati

• Distilasi terjadi azeotrop 95% etanol, titik didih konstan

• Hasil distilasi : etanol 95%. • Digunakan sebagai pelarut

• Gasohol : 10% etanol in gasolin

30

2-Propanol

• “Alkohol pembersih”

• Dibuat dengan hidrasi katalitik dari propena => CH₂ CH CH₂ H₂O 100-300 atm, 300°C catalyst + CH3 CH OH CH₃

31

Butanol

• Butil alkohol dibuat dengan fermentasi karbohidrat oleh mikroorganisme

Clostridium aseto butylicum

32

Alkohol Tak Jenuh

Allil alkohol (2-propen-1-ol) CH₂=CHCH₂OH

Hidrogenasi katalitik menghasilkan propanol

CH₂=CHCH₂OH + H₂ CH₃CH₂CH₂OH

Oksidasi allil alkohol menghasilkan propenal

(akrolin) oksidasi lebih lanjut menghasilkan asam etena karboksilat (asam akrilat)

CH₂=CHCH₂OH CH₂=CH C O

H _{CH2=CH C}

O

OH

33

Contoh Alkohol Tak Jenuh yang terdapat pada tumbuhan

OH

OH

Sitronellol (dalam minyak sereh)

34

Poli alkohol

Etilen Glikol (glikol) (HOCH₂CH₂OH)

This image cannot currently be displayed.

H₂C CH₂ H₂C CH₂ Cl Cl + Cl₂ Na2CO3 H₂C CH₂ OH OH H₂C CH₂ OH Cl H₂C CH₂ O H₂C CH₂ OH OH - HCl Cu(OH)₂ NaOH H₂O HCl encer

35

Poli alkohol

H₂C CH₂ O H₂SO₄ H₂C CH₂ OH OCH₃ H₂C CH₂ O H₂ C H₂ C O _O C H₂ CH₂ H+

36

Poli alkohol

• Gliserol (Gliserin) CH₂OHCHOHCH₂OH

CH₃ CH CH₂ Cl₂ 400oC CH₂Cl CH CH₂ CH₂OH CH CH₂ CH₂OH CHOH CH₂Cl OH- HOCl CH₂OH HC H₂C O H₂O CH₂OH CHOH CH₂OH Cu(OH)₂ NaOH

37

Poli alkohol

CH₂OH CHOH CH₂OH C CHOH CH₂OH O OH [O] HCl CH₂Cl CHOH CH₂OH C C CH₂OH O H C C CH₂OH OH H OH OH H CH₂OH C CH₂OH O

38

Poli alkohol

CH₂OH CHOH CH₂OH CH₂ONO₂ CHONO₂ CH₂ONO₂ + HNO₃ H2SO4 10 -20 oC CH₂ONO₂ CHONO₂ CH₂ONO₂ 3/2 N₂ + 3 CO₂ + 5/2 H₂O + 1/4 O₂ gas

39

Pembuatan senyawa

alkohol

1. Substitusi nukleofilik halida pada alkil halida dengan gugus OH-

RX + OH- _R-OH

• Hydration of alkenes

– water in acid solution (not very effective) – oxymercuration - demercuration

– hydroboration - oxidation

=>

40

Pembuatan senyawa alkohol

2. Hidrasi alkena _{+ HOH} H OH CH₃ CH CH_{2 + HOH} CH₃ CH CH₂ OH H H+ H+

41

Pembuatan senyawa alkohol

42

Pembuatan senyawa alkohol

4. Hidroborasi alkena H₂C CH₂ + BH_{3 (CH3 - CH2)3 - B} H₂O₂ OH- / H₂O 3 CH₄CH₃OH B(OH)₃ +

43

Pembuatan senyawa alkohol

44

Reagen Grignard

• Rumus R-Mg-X (bereaksi sebagai R:- +MgX) • Stabil pada eter bebas air

• Halida yang paling aktif alki iodida • Dapat terbentuk dari alkil halida

– primer – sekunder – tersier – vinil

45

Beberapa Reagen Grignard

Br + Mg ether MgBr CH₃CHCH₂CH₃ Cl ether + Mg CH₃CHCH₂CH₃ MgCl CH₃C CH₂ Br + Mg ether CH₃C CH₂ MgBr

46

Reagen Organolitium

• Rumus R-Li (bereaks sebagai R:- +Li)

• Dapat dibentuk dari alkil, vinil, or aril halida, seperti reagen Grignard.

47

Reaksi Reagen Grignard

RMgX H₂O RH 1. CO₂ 2. H+ RCO2H R1CHO R1 R OH R1R2CO R1 OH R2 R O R1 R1 R OH R1CO₂Et R R R1 OH 1. R1CN 2. H+ R1 R O

48

Reaksi dengan Karbonil

• R:- menyerang karbon parsial positif pada gugus karbonil.

• Zat antara yang terbentuk : ion alkoksida. • Penambahan air atau lar asam encer akan

memprotonasi alkoksida menghasilkan alkohol.

R C O _{R C O} HOH R C OH OH =>

49

Sintesis Alkohol 1°

Reagen Grignard + formaldehida menghasilkan alkohol primer C O H H C CH3 H₃C CH₂ C MgBr H H H CH₃ CH CH₃ CH₂ CH₂ C H H O _MgBr HOH CH₃ CH CH₃ CH₂ CH₂ C H H O H =>

50

Sintesis Alkohol 2º

Reagen Grignard + aldehid menghasilkan alkohol sekunder. MgBr CH₃ CH CH₃ CH₂ CH₂ C CH₃ H O C CH₃ H₃C CH₂ C MgBr H H H C O H H₃C CH₃ CH CH₃ CH₂ CH₂ C CH₃ H O H HOH =>

51

Sintesis Alkohol 3º

Reagen Grignard + keton menghasilkan alkohol

MgBr CH₃ CH CH₃ CH₂ CH₂ C CH₃ CH₃ O C CH₃ H₃C CH₂ C MgBr H H H C O H₃C H₃C CH₃ CH CH3 CH₂ CH₂ C CH3 CH₃ O H HOH =>

52

Bagaimana mebuat senyawa

berikut dengan reagen Grignard

CH₃CH₂CHCH₂CH₂CH₃ OH _CH 2OH OH CH₃ C OH CH₂CH₃ CH₃ =>

53

Reagen Grignard Bereaksi dengan

Klorida Asam dan Ester

• Menggunakan 2 mole reagen Grignard

• Produknya alkohol tersier dengan 2 gugus alkil yang identik.

• Reaksi dengan 1 mol reagen Grignard menghasilkan intermediet keton yang akan bereaksi dengan 1 mol reagen

Grignard yang lainnya menghasilkan

54

Reagen Grignard + Klorida Asam (1)

C O Cl H₃C MgBr R MgBr C CH₃ Cl O R C CH₃ Cl O R _{MgBr C} CH₃ R O + MgBrCl Intermediet Keton

• Reagen Grignard menyerang karbonil. • Ion klorida lepas.

55

Reagen Grignard and Ester (1)

• Reagen Grignard menyerang karbonil. • Ion alkoksi lepas.

C O CH₃O H₃C MgBr R MgBr C CH₃ OCH₃ O R C CH₃ OCH₃ O R _{MgBr C} CH₃ R O + MgBrOCH₃ Ketone intermediate =>

56

Reaksi tahap kedua

• 1 mole reagen Grignard yang lainnya bereaksi intermediet keton membentuk ion alkoksida. • Ion alkoksida diprotonasi dengan asam encer.

C CH₃ R O R MgBr ₊ C CH₃ R O R _MgBr HOH C CH₃ R OH R =>

57

Bagaimana mebuat senyawa berikut dengan reagen Grignard

CH₃CH₂CCH₃ OH CH₃ C OH CH₃

Menggunakan klorida asam atau ester.

CH₃CH₂CHCH₂CH₃ OH

58

Reagen Grignard + Etilen Oksida

• Epoksida umumnya merupakan eter yang reaktif. • Produknya merupakan alkohol 1o

MgBr _{+ CH} 2 CH2 O CH₂CH₂ O MgBr HOH CH₂CH₂ O H =>

59

Reduksi Gugus Karbonil

• Reduksi aldehid menghasilkan alkohol 1º. • Reduksi keton menghasilkan alkohol 2º. • Reagen :

– Sodium borohidrida, NaBH₄

– Litium aluminum hidrida, LiAlH₄ – Hidrogen, katalis Raney nickel

60

Sodium Borohydride

• Ion Hydride, H-, Menyerang karbon akrbonil, membentuk ion alkoksida. • Kemudian ion alkoksida terprotonasi

dengan larutan asam encer.

• Hanya bereaksi dengan gugus karbonil

aldehid dan keton, tidak bereaksi dengan karbonil ester atau asam karbksilat.

H C O H C H O H C H O H _H H₃O+

61

Lithium Aluminum Hydride

• Reagen reduktor yang lebih kuat daripada sodium borohydride, tetapi lebih berbahaya • Mengubah ester dan asam karboksilat

menjadi alkohol 1º C O OCH₃ C O H _H H H₃O+ LAH

62

Perbandingan reagen Reduktor

• LiAlH₄ : lebih kuat. • LiAlH₄ mereduksi

senyawa yang lebih stabil yang tahan terhadap reaksi reduksi

63

Hidrogenasi Katalitik

• Penambahan H₂ dengan katalis nickel Raney.

• Juga mereduksi ikatan rangkap C=C.

O

H₂, Raney Ni

OH

NaBH₄ OH

64

Thiols (Mercaptans)

• Sulfur analog dengan alkohol, -SH.

• Penamaan dengan menambahkan kata -

thiol

pada nama alkana.

• Gugus -SH disebut

merkapto

.

• Membentuk kompleks dengan: Hg, As, Au. • Lebih asam dari alkohol, bereaksi dengan

NaOH membentuk ion thiolate.

65

Thiol Synthesis

Menggunakan sodium hydrosulfide berlebih dengan alkil halida untuk mencegah

terbentuknya dialkylation R-S-R. H S _ R X _{R SH +} _ X

66

Oksidasi Thiol

• Mudah teroksidasi membentuk disulfida, merupakan hal yang penting pada struktur protein.

R SH ₊ HS R

Br₂

Zn, HCl

R S S R + 2 HBr

• Oksidasi Kuat menggunakan KMnO₄, HNO₃,

atau NaOCl menghasilkan asam sulfonat.

SH HNO3

boil S

O

O